Simulasi Maximum Power Point Tracking pada Panel Surya Menggunakan Simulink MATLAB

  

Simulasi Maximum Power Point Tracking pada Panel Surya

Menggunakan Simulink MATLAB

Wahyudi Budi Pramono

  1 , Dwi Ana Ratna Wati

  2 , Maryonid Visi Taribat Yadaka

  3 Jurusan Teknik Elektro, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta 1,2,3 wahyudi_budi_p@uii.ac.id

   1 Abstrak

Matahari merupakan salah satu dari sumber energi terbarukan. Pemanfaatan sinar matahari menggunakan

panel surya sebagai pembangkit listrik mulai dikembangkan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.

Panel surya memiliki keunggulan seperti ramah lingkungan karena tidak mempunyai limbah yang

menyebabkan polusi, murah perawatan, dan mudah dalam penerapannya. Daya yang dihasilkan oleh panel

surya dipengaruhi faktor suhu dan intensitas cahaya. Masalah utama penggunaan panel surya adalah efisiensi yang masih rendah. Penelitian ini menyajikan usaha untuk meningkatkan efisiensi konversi energi oleh panel

surya dengan menggunakan metode Maximum Power Point Tracking [MPPT]. Prinsip utama metode ini

adalah mengatur besar tegangan output dari panel surya agar diperoleh daya maksimum untuk setiap

intensitas sinar matahari yang berbeda beda. Pengaturan tegangan output panel surya dilakukan dengan

menggunakan buck boost converter yang dikendalikan dengan sinyal PWM dengan mempertimbangkan

intensitas sinar matahari yang diterima panel surya. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penggunaan metode

ini daya keluaran panel surya lebih tinggi sebesar 64,78% - 87,06% dibandingkan tanpa MPPT. Kata Kunci: buck boost converter, PWM, MPPT, panel surya

1. Pendahuluan

  Selain itu karakteristik V-I panel surya adalah non-linear dan berubah terhadap radiasi dan suhu permukaan panel surya. Secara umum terdapat titik yang unik pada kurva V-I maupun V-P, yang dinamakan Maximum Power Point (MPP), dimana pada titik tersebut panel surya bekerja pada efisiensi maksimum dan menghasilkan daya keluaran yang paling besar. Letak dari MPP tidak diketahui tetapi dapat dicari menggunakan perhitungan atau algoritma penjejak. Oleh karena itu algoritma Maximum

  Power Point Tracker (MPPT) dibutuhkan untuk

  menjaga titik kerja panel surya agar berada pada titik MPP.

  Penelitian tentang perancangan pengendali

  Matahari merupakan salah satu dari sumber energi terbarukan. Pemanfaatan sinar matahari menggunakan panel surya sebagai pembangkit listrik mulai dikembangkan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil. Panel surya memiliki keunggulan seperti ramah lingkungan karena tidak mempunyai limbah yang menyebabkan polusi, murah perawatan, dan mudah dalam penerapannya. Daya yang dihasilkan oleh panel surya dipengaruhi faktor suhu dan intensitas cahaya. Namun panel surya memiliki kekurangan dalam hal efisiensi yang rendah.

  oleh Wibisono (2010). Penelitian ini merancang sistem kendali untuk memaksimalkan transfer daya dari panel surya. Penelitian ini dilakukan dengan cara mengukur keluaran dari NI DAQ USB-6009 yang dikontrol menggunakan logika fuzzy berupa sebuah sinyal tegangan DC yang kemudian diteruskan sebagai masukan ke pembangkit PWM (Pulse Width

  Modulation ). Daya maksimal yang mampu dihasilkan pada penelitian ini sebesar 23,0317 watt.

  Penelitian selanjutnya tentang perancangan pengendali PID pada optimasi transfer daya panel surya berbasis LAB VIEW telah dilakukan oleh Agus Saputra (2011). Penelitian ini mengambil data dari panel surya berupa tegangan dan arus yang kemudian diakuisisi menggunakan NI-DAQ yang selanjutnya di-interface menggunakan LAB VIEW 8.6. Dengan mengunakan kontrol PID didapatkan daya maksimum 50,57 watt dengan tegangan 15,88 volt dan arus sebesar 3,184 ampere.

  2. Teori

  2.1 Panel Surya

  Panel surya merupakan suatu alat yang terdiri dari sel sel surya yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik. Panel surya sering disebut dengan sel

  photovoltaic . Untuk menyerap energi, panel surya

  bergantung pada efek photovoltaic. Penyerapan ini menyebabkan arus mengalir diantara dua lapisan bermuatan yang berlawanan.

  Untuk mendekati kinerja dari panel surya, suatu modul metematis dikembangkan untuk menirukan karakteristik dari panel surya yang ditunjukkan gambar 1 (selva, 2013).

  fuzzy untuk optimasi panel surya yang dilakukan

• 19
• 23
• 1

  rs

  merupakan koefisien suhu arus hubung singkat (0.0017A/

  o

  C), dan β adalah radiasi matahari (W/m

  2

  ). Arus saturasi diode dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

  TKN g q.E 1) ref T T exp((

  3 ) ref T

  T ( rs

  I s I  

  ) 3 (

  Keterangan, I

  merupakan arus saturasi diode pada temperatur 298, E

  merupakan arus hubung singkat), T ialah temperatur panel surya dalam derajat kelvin, K

  g

  adalah jarak energi dalam bahan semikonduktor. Karakteristik keluaran panel surya berupa kurva non linear dan dipengaruhi oleh suhu dan radiasi sinar matahari yang ditunjukkan pada gambar 2 dan gambar 3. Gambar 2 merupakan grafik hubungan antara tegangan dengan daya panel surya dan gambar 3 merupakan grafik hubungan tegangan dengan arus panel surya menggunakan suhu 298 K, intensitas cahaya 1000 W/m

  2

  , 900 W/m

  2

  , dan 800 W/m

  2 .

  Gambar 2 Karakteristik V-P untuk level radiasi

  5 ^{10 15 20 25 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5} _{Tegangan (V)} ^{Ar u s ( A) 800 W/m2 900 W/m2 1000 W/m2} Gambar 3 Karakteristik V-I untuk level radiasi

  MPPT merupakan sistem elektronik yang dioperasikan pada sebuah panel surya sehingga panel surya bisa menghasilkan daya maksimum (Abouda,2013). Cara kerja dari MPPT ini adalah dengan mengubah titik operasi atau titik kerja pada kurva karakteristik P-V dari panel surya sehingga sistem DC-DC converter dapat memaksa panel surya untuk membangkitkan daya maksimum sesuai kemampuan panel surya pada setiap perubahan level intensitas penyinaran matahari. MPPT bukan pencarian secara mekanis yang menggeser arah modul panel surya sesuai arah matahari akan tetapi mengoptimalkan daya keluaran pada sistem pengendalinya (Babgei, 2012).

  Gambar 4 menunjukkan prinsip kerja algoritma MPPT yang bekerja pada tiga daerah kondisi yakni kondisi saat kenaikan daya, kondisi saat puncak daya, dan kondisi saat penurunan daya. Kondisi saat kenaikan daya ditunjukkan oleh kenaikan grafik ke arah maksimum dengan perubahan daya bernilai positif (dP>0). Ketika berada di kondisi puncak, tidak ada perubahan daya (dP=0), sedangkan saat terjadi penurunan daya ditunjukkan oleh grafik yang menurun dengan perubahan daya bernilai negatif (dP<0).

   

  i

  sc

   

  ) 1 (

  Gambar 1 Rangkaian model panel surya

  Dari gambar 1 direpresentasikan dalam persamaan matematis sebagai berikut (salmi,2012) : sh

  R s

  IR

  V 1)

  NKT ) s

  IR q(V (exp s

  I ph

  I I 

    

   

  Keterangan, I

  Keterangan, I

  ph

  adalah arus photovoltaic, q ialah muatan elektron (1.602 x 10

  C), N ialah faktor ideal panel surya, K merupakan konstanta Boltzman (1.38 x 10

  JK

  ), dan I

  s

  ialah arus saturasi diode. Untuk mengetahui nilai I

  ph

  dapat diketahui dengan persamaan 2 (salmi,2012).

  1000 β 298)) (T i

  K sc (I ph

  I    ) 2 (

   Gambar 4 Prinsip kerja MPPT ^{5 10 15 20 25 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Daya (watt) 50 Tegangan (V) 800 W/m2 900 W/m2 1000 W/m2}

2.2 Buck boost converter

  C )(R r d r m

  (R r R

  ) C

  ) 7 (

   

       

   

   

   

   

    

  L i 

  L (r

  )(R r m r

  (r ) C

  L(R r )D

  (R r C

  ) C

  C R.r

  L(R r .D'

  ) C

  ' R.D L i

  C L(R r

  V )

  1 C

  V L D'

  G

  C R.r

  L(R r .D'

  ) C

  1 o i

  )C C

  V L i )C

  V L D' m

   

  (10)

  

   

   

  I 

  D'.r out

  R r C

  V L i C

  R r C

  R r R C

  o i C

  ) 9 (

  

   

  V 

  C (R r

  R.r o

  .D' C

  C R r

  R L i

  V C R r

  R.r C

  R r C

  o i C

  ) 8 (

  

   

   

  V 

  RD' C

  V L D'

   

  Gambar 5 Rangkaian buck boost converter

  V out V 

  out = arus keluaran (ampere).

  I

  in = arus masukan (ampere).

  I

  out = tegangan keluaran (volt).

  V

  in = tegangan masukan (volt).

  V

  Keterangan

   ) 6 (

  I out I 

  1 ( in

  ) D D

   ) 5 (

  1 D ( in

  Buck boost converter digunakan untuk

  ) D

  Dari persamaan tersebut dapat diketahui

  ) 4 (

   

  V 

  I in V out

  1 D out I in

  D

  Berikut adalah hubungan antara tegangan dengan duty cycle.

  besar sedangkan arus keluaran converter kecil atau tegangan keluaran converter kecil sedangkan arus keluaran converter besar.

  converter memiliki tegangan keluaran converter

  dan boost converter dan berfungsi mengubah titik kerja daya keluaran panel surya (Modabbernia,2013). Rangkaian buck boost

  converter yang merupakan gabungan dari buck

  Gambar 5 merupakan rangkaian buck boost

  D = duty cycle dengan nilai 0 sampai 1.

  mengkonversi energi dari yang dihasilkan panel surya agar memperoleh daya listrik yang stabil di posisi puncak. Merujuk pada gambar 5 buck

  yang tetap akan tetapi duty cycle yang bervariasi dari 0 - 1.

  : arus input r

  converter . Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang

  Penelitian ini menggunakan fungsi PWM sebagai data masukan kendali suatu perangkat converter. PWM digunakan untuk mengendalikan daya keluaran dari

  Gambar 6 Sinyal PWM

   

  adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam satu periode, untuk mendapatkan tegangan yang berbeda. Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, tetapi memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Sinyal PWM dapat terlihat seperti gambar 6. Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi.

  2.3 Pulse Width Modulation (PWM) Pulse Width Modulation (PWM) secara umum

  : hambatan diode D’ : duty cycle ketika off

  

d

  : hambatan pada kapasitor r

  

C

  : hambatan pada mosfet r

  

m

  : hambatan pada induktor r

  

L

  

o

  boost converter dapat dirumuskan dalam

  : arus output converter i

  

out

  I

  : tegangan converter

  

o

  V

  V G : Tegangan Input

  : tegangan pada kapasitor

  c

  V

  : arus pada induktor

  

L

  Keterangan: i

  persamaan matematis sebagai berikut (Modabbernia, 2013):

  Dari gambar 6, duty cycle dapat dirumuskan sebagai berikut: d T on d 

  ( 11 )

  T  T on off

  Dengan keterangan d adalah duty cycle, T

  on

  merupakan waktu hidup, dan T adalah waktu

  off off .

  Penelitian ini akan mensimulasikan perangkat panel surya dan buck boost converter dengan menggunakan simulink MATLAB untuk mendapatkan nilai daya output maksimum. Pengaturan buck boost converter dilakukan dengan menggunakan PWM.

3. Metode

  Perancangan sistem simulasi panel surya meliputi pemodelan panel surya, duty cycle, dan

  buck boost converter. Perancangan sistem

    pengendali ini, keseluruhan sistem disimulasikan

  Gambar 9 Simulasi panel surya

  dalam perangkat lunak, baik pemodelan panel surya maupun buck boost converter .

  

3.2

Pemodelan buck boost converter

  Perancangan simulasi menggunakan fitur Perancangan sistem panel surya dengan simulink yang terdapat pada MATLAB 7.8.0 memanfaatkan fasilitas toolbox pada Simulink. Proses R2009a komputasi pada panel surya terdiri dari pembacaan input, memproses input, dan menampilkan output.

  Proses komputasi dalam bentuk diagram alir ditunjukkan gambar 10.

  Berdasarkan persamaan (9) tegangan keluaran buck

  boost converter dapat diimplementasikan ke dalam Simulink yang ditunjukkan gambar 11.

   

  Gambar 7 Perancangan simulasi panel surya

3.1 Perancangan simulasi panel Surya

  Perancangan sistem panel surya dengan memanfaatkan fasilitas toolbox pada Simulink. Proses komputasi pada panel surya terdiri dari pembacaan input, memproses input, dan menampilkan output. Proses komputasi dalam bentuk diagram alir ditunjukkan gambar 8. Berdasarkan persamaan (1) panel surya dapat diimplementasikan ke dalam Simulink yang

   

  Gambar 10 Diagram alir buck boost converter Gambar 11 Tegangan keluaran buck boost converter Gambar 8 Diagram alir simulasi panel surya Berdasarkan persamaan (10) arus keluaran

  buck boost converter dapat diimplementasikan

4. Hasil dan Pembahasan

  I output (A) P output

  4.2 Pengujian buck boost converter

  Berdasarkan hasil pengujian menggunakan sistem kalang terbuka terjadi kenaikan tegangan dan daya sampai titik puncak dan kemudian turun pada saat kenaikan duty cycle. Lain halnya dengan arus ketika terjadi kenaikan duty cycle besar arus keluaran akan turun hingga titik terendah dan kemudian nilai arus akan meningkat. Berikut hasil pengujian dari buck boost converter:

  Tabel 2 Pengujian buck boost converter dengan intensitas 1000 W/m ² dan suhu 318 K No Duty cycle

  V output

  (V)

  Berdasarkan tabel 2 nilai daya keluaran buck boost

  (W) 1 10% 0,70 2,90 2,06 3 30% 4,33 2,77 12,02 4 40% 6,83 2,68 18,35 5 50% 10,02 2,56 25,75 6 60% 14,11 2,42 34,16 7 70% 19,15 2,23 42,86 8 80% 23,44 2,08 48,82 9 90% 13,95 2,42 33,85

  3 A 2,97 A 1,00%

  converter lebih rendah dari daya maksimal keluaran

  panel surya, akan tetapi tegangan keluaran converter lebih besar dari keluaran panel surya. Daya keluaran

  

converter

  lebih rendah dari daya masukan karena di dalam converter tersebut terdapat rugi-rugi. Kerugian ini dapat diminimalkan dengan mengoptimalkan nilai

  duty cycle . Duty cycle dapat menaikkan daya hingga

  Perbandingan nilai datasheet panel surya dengan simulasi terlihat pada tabel 1. Berdasarkan tabel 1 diketahui bahwa nilai error daya maksimum sebesar 1,2%, error tegangan hubung buka sebesar 4,05%, error tegangan maksimal sebesar 2,6%, dan error arus maksimal sebesar 1,0%. Nilai error yang kurang dari 5% menunjukkan bahwa simulasi ini masih baik.

   17,5 V 17,04 V 2,60%

I max

  ke dalam Simulink sebagai berikut:

  Pengujian ini menampilkan hasil uji coba simulasi, analisis, dan pembahasan kinerja sebuah sistem MPPT. Pulsa PWM dioperasikan pada frekuensi 14 kHz dengan duty cycle 10 - 90%.

  3,3 A 3,3 A 0% V oc 22,2 V 21,3 V 4,05%

  

I

sc

  Parameter Datasheet Simulasi Error Daya maksimum 50 watt 50,6 watt 1,20%

  Gambar 14 Pengaruh tegangan terhadap daya panel surya Tabel 1 Perbandingan datasheet dengan simulasi

   

  Gambar 12 Arus keluaran buck boost converter

  

V

max

4.1 Pengujian panel surya

  5 ^{10 15 20 25 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Grafik tegangan dan arus pada panel surya} _{Tegangan panel surya (V)} ^{A rus panel s u ry a ( A )}

  dan suhu permukaan panel surya 298 K diperoleh nilai tegangan naik dari 0 – 21 volt, sedangkan arus bergerak turun dari 3,3 – 0 ampere. Grafik hubungan tegangan dan arus yang ditunjukkan pada gambar 13.

  2

  Berdasarkan pengujian sistem kalang terbuka menggunakan intensitas penyinaran 1000 W/m

   

  Gambar 13 merupakan gambar hubungan antara tegangan dan arus dimana arus bernilai konstan hingga terjadi penurunan nilai arus ketika kenaikan nilai tegangan dari 0 – 21 volt. Berbeda dengan arus, daya memiliki kenaikan nilai hingga pada tegangan tertentu nilai daya berkurang. Pada simulasi ini daya mengalami kenaikan dari 0 – 50 watt pada tegangan 0 – 16,5 volt, tetapi saat tegangan naik dari 16,5 – 21,0 terjadi penurunan daya dari 50 – 0 watt. Grafik hubungan antara tegangan dan daya ditunjukkan pada gambar 14. ^{5 10 15 20 25 10 20 30 40 50 D 60 Tegangan panel surya (V) a y a p a n e l s u ry a (w a tt) Grafik tegangan dengan daya pada panel surya}

  Gambar 13 Pengaruh tegangan terhadap arus panel surya

  Perbandingan daya input dan output converter

  maksimal pada nilai tertentu. Ketika duty cycle _49.7 melewati titik puncak maka akan terjadi _{49.6 Daya output converter Daya input converter} penurunan daya. Hasil pengujian keluaran daya _49.5 converter tersebut ditunjukkan pada gambar 15.

  

tt)

^49.4

a

w

_{Grafik duty cycle dengan daya keluaran converter}

(

^49.3 ₅₀

a

y

a

_{49.2 u n co ar v ter t) ( w at el an er 20 30 40} D _{49.1 49 2 4 6 8 10 a y a k 10} Waktu (detik) _D

  Gambar 16 Perbandingan daya panel surya dengan daya converter

• _-10
_{0.1 0.2 0.3 0.4 Duty cycle 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1} Perbandingan daya input dan output converter berubah intensitas _{50 daya input converter daya output converter} Gambar 15 Hubungan duty cycle dengan daya ₄₀

  ) tt ₃₀ a

  Gambar 15 merupakan respons dari

  w ( a converter terhadap kenaikan duty cycle. Ketika y ₂₀ duty cycle dinaikkan dari 0 - 90% maka Da

  mengakibatkan daya mengalami kenaikan dan ₁₀ mencapai titik puncak pada duty cycle tertentu dan kemudian turun. Nilai maksimal daya _{200 400 600 800 1000 1200}

  converter diperoleh pada saat duty cycle bernilai Waktu (detik)

  81,49% dengan 48,95 watt. Gambar 17 Grafik perbandingan daya input dan output

  converter Perbandingan tegangan input dan output converter berbagai intensitas

  4.3 ²⁵ Analisis Hasil Simulasi _{tegangan output}

  Berdasarkan pengujian menggunakan duty _{tegangan input}

  2 ₂₀ cycle 81,49%, intensitas cahaya 1000 W/m , dan o )

  V

  suhu panel surya 45 C diperoleh perbedaan arus

  ( ₁₅ n a

  panel surya dengan arus converter ditunjukkan

  g n a

  pada gambar 16. Gambar 16 merupakan grafik ₁₀

  g Te

  hubungan daya input dan daya output converter. ₅ Daya input converter memiliki nilai 49,42 watt sedangkan daya keluaran converter 48,95 watt. _{200 400 600 800 1000 1200} Pengujian kedua menggunakan intensitas 800

  2

  2

2 Waktu (detik)

  W/m , 200 W/m , dan 980 W/m dengan duty

  Gambar 18 Grafik perbandingan tegangan input dan output cycle 81,49% yang ditunjukkan gambar 17 dan converter 18.

  

4.4

Pengujian MPPT

  Gambar 17 merupakan perbandingan nilai Pengujian ini menggunakan panel surya yang daya input converter dengan output converter terhubung beban langsung dan panel surya yang

  2

  dengan perubahan intensitas dari 800 W/m , 200 terhubung dengan converter. Pengujian ini dilakukan

  2

2 W/m , dan 980 W/m . Daya keluaran converter

  untuk mendapatkan daya maksimum panel surya pada memiliki nilai yang lebih kecil dari daya input tingkat intensitas cahaya dan suhu panel surya tertentu,

  converter . Hal ini dikarenakan terdapat rugi-rugi

  serta mengetahui daya yang diserap beban tanpa dalam pemakaian converter. Gambar 18 menggunakan sistem MPPT. merupakan grafik perbandingan tegangan input

  

4.5

Pengujian dengan perubahan intensitas

  dan output dari converter dengan perubahan Pengujian ini menggunakan rangkaian panel surya tingkat penyinaran. Nilai tegangan keluaran yang terhubung beban dan panel surya yang terhubung

  converter memiliki nilai yang lebih besar dari

  dengan duty cycle 81,49%, suhu panel surya

  converter

  input. Hal ini dikarenakan karakteristik converter yang tetap, dan intensitas cahaya yang berubah. yang meningkatkan tegangan keluaran tetapi

  Pengujian ini juga menggunakan beban yang berubah mengurangi nilai arus keluaran. Namun saat

  2 dari 12 Ohm, 15 Ohm, dan 18 Ohm. Hasil pengujian

  intensitas penyinaran kurang dari 200 W/m panel surya dengan MPPT dan non-MPPT tegangan keluaran converter lebih rendah dari

  o menggunakan suhu 45 C ditunjukkan pada tabel 3.

  tegangan input converter.

  Tabel 3 Perbandingan Daya antara sistem non-MPPT dengan sistem MPPT dengan Perubahan Intensitas Beban (Ohm)

  Tabel 4 Perbandingan Daya antara sistem non-MPPT dengan sistem MPPT dengan Perubahan Suhu Panel Surya Beban (Ohm)

  2

  nilai daya yang menggunakan sistem MPPT mempunyai nilai 46,21 watt sedangkan panel surya non-MPPT 24,71 watt. Pada intensitas 800 W/m

  sedangkan non-MPPT 19,61 watt. Dengan menggunakan intensitas 600 W/m

  2

  sistem MPPT mengeluarkan daya sebesar 19,61 watt sedangkan sistem non-MPPT mengeluarkan daya sebesar 11,90 watt. Berdasarkan gambar 19 dapat diketahui bahwa penggunaan sistem MPPT memiliki daya keluaran yang lebih besar daripada sistem non-MPPT.

  Pengujian ini menggunakan rangkaian panel surya yang terhubung beban dan panel surya yang terhubung converter dengan suhu panel surya yang berubah dan intensitas cahaya yang tetap.

  Pengujian ini juga menggunakan beban yang berubah dari 12 Ohm, 15 Ohm, dan 18 Ohm. Hasil pengujian panel surya dengan MPPT dan non-MPPT menggunakan intensitas pencahayaan 1000 W/m

  2 ditunjukkan pada tabel 4.

  Suhu Panel Surya (K)

  Intensita s (W/m

  Non- MPPT (watt) MPPT

  (watt) Persentase kenaikan

  12 Ohm 298 25,14 47,16 87,43% 313 24,82 46,44 87,10% 318 24,71 46,21 87,00% 323 24,60 45,98 86,91%

  15 Ohm 298 20,11 37,70 87,46% 313 19,86 37,15 87,05% 318 19,77 36,97 87,00% 323 19,68 36,79 86,94%

  18 Ohm 298 16,76 31,42 87,47% 313 16,55 30,96 87,06% 318 16,47 30,81 87,06% 323 16,40 30,65 86.89%

  Pengujian ini menggunakan 298, 313 K, 318, dan 323 K dengan hambatan 12 Ohm, 15 Ohm, dan 18 Ohm. Panel surya dengan sistem MPPT memiliki daya yang lebih besar daripada panel surya tanpa sistem MPPT. Selisih daya yang dihasilkan dari kedua sistem antara 14,24 watt – 21,98 watt dengan persentase 86,89% - 87,46%.

  Pada tabel 4 diketahui bahwa daya yang dihasilkan panel surya berbanding terbalik dengan suhu permukaan panel surya. Semakin tinggi suhu permukaan panel surya maka daya yang dihasilkan lebih kecil akan tetapi ketika suhu permukaan panel surya semakin rendah maka daya yang dihasilkan semakin besar. Kenaikan nilai daya panel surya juga tergantung pada beban yang terpasang. Beban yang terpasang berbanding terbalik dengan daya yang dihasilkan panel surya. Semakin besar beban yang terpasang maka daya keluaran akan semakin kecil sebaliknya semakin kecil beban yang terpasang maka daya keluaran semakin besar. Grafik hubungan pemasangan beban yang berbeda dengan suhu permukaan 313 K ditunjukkan pada gambar 20.

  Gambar 20 Perbandingan sistem MPPT dengan non-MPPT dengan beban yang berubah

  . Dari gambar 19 diketahui bahwa pada intensitas 1000 W/m

  2

  , dan 600W/m

  2

  2 ) Non-

  MPPT (watt) MPPT (watt)

  Persen tase kenaik an (%)

  12 1000 24,71 46,21 87,00 800 19,61 35,43 80,67 600 11,90 19,61 64,78

  15 1000 19,77 36,97 87,00 800 15,69 28,34 80,62 600 9,52 15,69 64,81

  18 1000 16,47 30,81 87,06 800 13,07 23,62 80,71 600 7,93 13,07 64,81

  Pengujian ini menggunakan intensitas 1000 W/m

  2

  , 800 W/m

  2

  , dan 600 W/m

  2

  dengan hambatan 12 Ohm, 15 Ohm, dan 18 Ohm. Panel surya dengan sistem MPPT memiliki daya yang lebih besar daripada panel surya tanpa sistem MPPT. Selisih daya yang dihasilkan dari kedua sistem antara 7,71 watt hingga 14,34 watt dengan persentase 64,78% hingga 87,06%.

   

  Gambar 19 Perbandingan Sistem MPPT dengan Non- MPPT menggunakan beban 12 Ohm

  Gambar 19 merupakan hasil pengujian menggunakan sistem MPPT dan non-MPPT pada beban 12 Ohm dengan intensitas 1000 W/m

  2

  , 800 W/m

2 MPPT memiliki daya 35,43 watt

4.6 Pengujian dengan perubahan suhu

  Computer Science and Engineering (IJCSE), vol.

  Gambar 20 merupakan pengujian sistem MPPT 5, pp. 120-125. dengan non-MPPT dengan intensitas cahaya

  Salmi, T., 2012, Matlab/Simulink Based Modelling of

  2

  1000 W/m , temperatur 313 K, dan hambatan Solar Photovoltaic Cell, International Journal of bervariasi dari 12 Ohm, 15 Ohm, dan 18 Ohm.

  Renewable Energy Research, vol. 2, pp. 231-

  Sistem non-MPPT memiliki daya sebesar 24,82 215. watt, 19,86 watt, dan 16,55 watt sedangkan

  Saputra A., 2011, Perancangan Pengendali PID pada sistem MPPT memiliki daya 46,44 watt, 37,15

  Optimasi Transfer Daya Panel Surya Berbasis

  watt, dan 30,96 watt. Daya yang dihasilkan panel

  Lab View , Jurusan Teknik Elektro UII,

  surya mengalami penurunan seiring dengan Yogyakarta. penambahan beban yang terpasang pada

  Selva S., 2013, Modeling and Simulation of Incremental rangkaian. Semakin besar beban yang terpasang Conductance MPPT Algorithm for Photovoltaic maka daya yang diserap semakin besar pula akan Applications, International Journal of Scientific tetapi daya yang dapat dimanfaatkan semakin

  Engineering and Technology, vol. 2, pp. 681- kecil.

  684. Wibisono R. D. G., 2010, Perancangan Pengendali

5. Kesimpulan Fuzzy untuk Optimasi Panel Surya , Jurusan Berdasarkan hasil penelitian tugas akhir ini Teknik Elektro UII, Yogyakarta.

  diperoleh beberapa kesimpulan antara lain:

  1. Panel surya menggunakan sistem MPPT menghasilkan daya keluaran yang lebih besar daripada Panel Surya tanpa sistem MPPT. Persentase selisih daya panel surya tanpa MPPT dan panel surya dengan MPPT 64,78% - 87,06%.

  2. Daya yang dihasilkan oleh panel surya lebih dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diserap oleh panel surya daripada suhu permukaan panel surya. Selisih daya yang dihasilkan dari kedua sistem antara 14,24 watt – 21,98 watt dengan persentase 86,89% - 87,46% 3. Daya maksimal panel surya dapat dihasilkan dengan menggunakan duty cycle

  81,49%

  Ucapan Terima Kasih

  Terima kasih kami sampaikan kepada Jurusan Teknik Elektro yang telah membantu dalam pendanaan penelitian ini

  Daftar Pustaka

  Abouda, S., 2013, Design, Simulation, and Voltage Control of Standalone Photovoltaic System Based MPPT Aplplication to a Pump system,

  International Journal of Renewable Energy Research, vol. 3, pp. 541-542.

  Babgei A. F., 2012, Rancang Bangun Maximum

  Power Point Tracker (MPPT) pada Panel Surya Dengan menggunakan metode Fuzzy, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

  Modabbernia M. R., 2013, The State Space Average Model of Buck-Boost Switching Regulator Including all of The System Uncertainties, International Journal on